詳細講解線性穩壓電源工作原理

2021-01-16 電子工程專輯
根據調整管的工作狀態，我們常把穩壓電源分成兩類：線性穩壓電源和開關穩壓電源。此外，還有一種使用穩壓管的小電源。這裡說的線性穩壓電源是指調整管工作在線性狀態下的直流穩壓電源。調整管工作在線性狀態下，可以這麼來理解：RW是連續可變的，亦即是線性的。而在開關電源中則不一樣，開關管（在開關電源中，我們一般把調整管叫做開關管）是工作在開（電阻很小）、關（電阻很大）兩種狀態下的。工作在開關狀態下的管子顯然不是線性狀態。線性穩壓電源是比較早使用的一類直流穩壓電源。線性穩壓直流電源的特點是：輸出電壓比輸入電壓低、反應速度快、輸出紋波較小、工作產生的噪聲低、效率較低（現在經常提到的LDO就是為了解決效率問題而出現的）、發熱量大（尤其是大功率電源），間接地給系統增加熱噪聲。工作原理：我們先用下圖來說明線性穩壓電源調節電壓的原理。如上圖所示，可變電阻RW跟負載電阻RL組成一個分壓電路，輸出電壓為：因此通過調節RW的大小，即可改變輸出電壓的大小。請注意，在這個式子裡，如果我們只看可調電阻RW的值變化，Uo的輸出並不是線性的，但如果把RW和RL一起看，則是線性的。還要注意，我們這個圖並沒有將RW的引出端畫成連到左邊，而是畫在右邊。雖然這從公式上看並沒有什麼區別，但畫在右邊，卻正好反映了「採樣」和「反饋」的概念。實際中的電源絕大部分都是工作在採樣和反饋的模式下的，使用前饋方法很少，或是用了，也只是輔助方法而已。如果我們用一個三極體或者場效應管來代替圖中的可變阻器，並通過檢測輸出電壓的大小，來控制這個「變阻器」阻值的大小，使輸出電壓保持恆定，這樣我們就實現了穩壓的目的。這個三極體或者場效應管是用來調整電壓輸出大小的，所以叫做調整管。像圖1所示，由於調整管串聯在電源跟負載之間，所以叫做串聯型穩壓電源。相應的還有並聯型穩壓電源，就是將調整管跟負載並聯來調節輸出電壓，典型的基準穩壓器TL431就是一種並聯型穩壓器。所謂並聯的意思，就是像圖2中的穩壓管那樣，通過分流來保證衰減放大管射極電壓的「穩定」。也許這個圖並不能讓你一下子看出它是「並聯」的，但細心一看，確實如此。不過，這裡還要注意一下：此處的穩壓管是利用它的非線性區工作的。因此，如果認為它是一個電源，它也是一個非線性電源。由於調整管相當於一個電阻，電流流過電阻時會發熱，所以工作在線性狀態下的調整管，一般會產生大量的熱，導致效率不高。這是線性穩壓電源的一個最主要的一個缺點。一般來說，線性穩壓電源由調整管、參考電壓、取樣電路、誤差放大電路等幾個基本部分組成。另外還可能包括其它部分（例如保護電路，啟動電路等）。下圖是一個比較簡單的線性穩壓電源原理圖（示意圖省略了濾波電容等元件）。取樣電阻通過取樣輸出電壓，並與參考電壓比較，比較結果由誤差放大電路放大後，控制調整管的導通程度，使輸出電壓保持穩定。78XX系列（正電壓型）、79XX系列（負電壓型）；（實際產品中，XX用數字表示，XX是多少，輸出電壓就是多少。例如7805，輸出電壓為5V）。LM317（可調正電壓型）、LM337（可調負電壓型）、1117（低壓差型，有多種型號，用尾數表示電壓值。例如1117-3.3為3.3V，1117-ADJ為可調型）。

免責聲明：本文為轉載文章，轉載此文目的在於傳遞更多信息，版權歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權問題，請聯繫小編進行處理。

貿澤電子設計圈由貿澤電子（Mouser Electronics）開發和運營，服務全球廣大電子設計群體，貿澤電子分銷超過800家領先品牌，可訂購500多萬種在線產品，為客戶提供一站式採購平臺，歡迎關注我們，獲取第一手的設計與產業資訊信息！


相關焦點

  • 穩壓電源的工作原理和作用
    打開APP 穩壓電源的工作原理和作用 發表於 2017-12-27 14:21:05 下面我們就一起了解一下穩壓電源的作用及工作原理。 　　穩壓電源簡介 　　穩壓電源（stabilized voltage supply）是能為負載提供穩定的交流電或直流電的電子裝置，包括交流穩壓電源和直流穩壓電源兩大類。
  • 簡明易懂 圖解電源工作原理
    工作原理的課。　　我們先來講講什麼是電源？顧名思義，就是提供電能的裝置。而我們所說的直流電源，主要是指線性電源和開關電源兩種類型的電源。接下來我們再來詳細解讀一下這個過程。　　四部分的結構和作用　　通過前面的圖解，我們知道了市電是通過四個部分，五次轉變而最終得到計算機的低壓直流電的。下面我們就來講解一下這是由電源的哪四個部分來完成這個轉變的。先來上一張電流流程圖。
  • LLC原理詳細講解,電源工程師必須要收藏!
    利用諧振的特徵控制電路工作在合適的工作點上，同時又要避免工作在不合適的點上而產生危害。 LLC穩定輸出電壓原理： 將LLC電路等效分析，得到i如下簡化電路。 看完了LLC的原理分析，我們再來簡單回顧一下開關電源的發展歷程！
  • 解析一款可調直流穩壓電源的電路原理圖及工作原理
    本文詳細介紹一款3~12V可調分立元件直流穩壓電源的電路原理圖及其工作原理。電路原理圖如圖1所示，印板圖如圖2所示。本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/246612.htm
  • 雷達發射機高壓穩壓電源
    又為了提高行波管的效率，普遍採用收集極降壓方式，所以其高壓電源由兩組組成，一組是管體高壓穩壓電源，一組是收集極高壓不穩壓電源。現就某雷達發射機高壓電源設計的思路和設計方法作一介紹。　　2 主要技術要求　　1)輸入電壓 ～220V/400Hz(±5%)。
  • 基於先進集成電路多輸出線性直流穩壓電源設計
    【摘要】：簡要概述了直流穩壓電源種類及各自的優缺點。完整詳盡地設計了基於固定式和可調式先進集成穩壓電路的多規格固定輸出和電壓連續可調輸出的直流供電電源。提出了利用PNP型功率電晶體來擴展集成電源器件輸出電流的方法。
  • 直流穩壓電源的種類及其選用,直流穩壓電源的整流和濾波
    另外，很多電子愛好者初學階段首先遇到的就是要解決電源問題，否則電路無法工作、電子製作無法進行，學習就無從談起。　　穩壓電源的分類方法繁多，按輸出電源的類型分有直流穩壓電源和交流穩壓電源；按穩壓電路與負載直流穩壓電源的連接方式分有串聯穩壓電源和並聯穩壓電源；按調整管的工作狀態分有線性穩壓電源和開關穩壓電源；按電路類型分有簡單穩壓電源和反饋型穩壓電源，等等。
  • 開關電源工作原理
    本文將為您解讀開關電源的原理~本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/271991.htm一、開關電源工作原理—簡介　　顧名思義，開關電源就是利用電子開關器件(如電晶體、場效應管、可控矽閘流管等)，通過控制電路，使電子開關器件不停地「接通」和「關斷」，讓電子開關器件對輸入電壓進行脈衝調製，從而實現
  • 開關電源是什麼?開關電源的定義和工作原理詳解
    本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/201710/365361.htm　 開關電源的工作原理　　PC電源知多少　　個人PC所採用的電源都是基於一種名為「開關模式」的技術，所以我們經常會將個人PC電源稱之為——開關電源（Switching Mode Power Supplies，簡稱SMPS），它還有一個綽號——DC-DC
  • 穩壓二極體工作原理
    穩壓管是利用反向擊多區的穩壓特性進行工作的，因此，穩壓管在電路中要與電源電壓反向連接。工作電流越大動態電阻r越小，在實際電路中為了使穩壓效果好，追求工作電流大使得動態電阻小。但不能超過管子的最大允許電流。　　在實際應用中，如果選擇不到穩壓值符合需要的穩壓管，可以選用穩壓值較低的穩壓管，然後串聯幾隻矽二極體「枕墊」，把穩定電壓提高到所需值。這是利用矽二極體的正向壓降為0.6～0.7伏的特點來進行穩壓的。但是這種二極體在電路中必須正向連接，這是與穩壓管使用時的區別的。
  • 開關電源基礎:工作原理和電路圖
    本文開關電源工作原理是開關電源工程師全力整理的原理分析，以豐富的開關電源案例分析，介紹單端正激式開關電源，自激式開關電源，推挽式開關電源、降壓式開關電源、升壓式開關電源和反轉式開關電源。傳統的線性穩壓電源雖然電路結構簡單、工作可靠，但它存在著效率低(只有40% -50%)、體積大、銅鐵消耗量大，工作溫度高及調整範圍小等缺點。為了提高效率，人們研製出了開關式穩壓電源，它的效率可達85% 以上，穩壓範圍寬，除此之外，還具有穩壓精度高、不使用電源變壓器等特點，是一種較理想的穩壓電源。正因為如此，開關式穩壓電源已廣泛應用於各種電子設備中，本文對各類開關電源的工作原理作一闡述。
  • 並聯穩壓電路原理簡介及並聯擴流穩壓電路設計
    基於以上特點，不僅可以用於恆流源電路、電壓比較器電路、電壓監視器電路、過壓保護電路等電路中、還廣泛應用於線性穩壓電源、開關穩壓電源等直流穩壓電源電路中，本文對TL431在線性穩壓電源中的並聯和串聯型兩種電源進行了詳細的介紹。
  • 採用發光二極體製作的可調直流穩壓電源
    本例介紹一款採用發光二極體製作的電流指示的可調直流穩壓電源電路，其輸出功率為50W，輸出電壓範圍為1.25-28V。　　電路工作原理　　該可調直流穩壓電源電路由電源輸入電路、穩壓輸出電路和電流指示電路組成，如圖所示。
  • 三相補償式交流穩壓電源原理電路
    三相補償式交流穩壓電源原理電路圖三相補償式交流穩壓電源原理電路三相補償式交流穩壓電源>的原理電路如圖所示，它由主電路、控制電路和檢測電路三部分組成。
  • 詳細講解MOS管工作原理
    所以開關電源和馬達驅動的應用中，一般都用NMOS。下面的介紹中，也多以NMOS為主。 MOS管的三個管腳之間有寄生電容存在，這不是我們需要的，而是由於製造工藝限制產生的。寄生電容的存在使得在設計或選擇驅動電路的時候要麻煩一些，但沒有辦法避免，後邊再詳細介紹。   在MOS管原理圖上可以看到，漏極和源極之間有一個寄生二極體。
  • 詳細解析串聯穩壓電源電路和典型電路圖
    本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/201710/365374.htm　　一、簡易串聯穩壓電源1、原理分析　　圖4－1－1是簡易串聯穩壓電源，T1是調整管，D1是基準電壓源，R1是限流電阻，R2是負載。
  • 線性電源與開關電源區別究竟在哪?
    ，開關電源區別 線性電源的調整管工作在放大狀態，因而發熱量大，效率低（35%左右），需要加體積龐大的散熱片，而且還需要同樣也是大體積的工頻變壓器，當要製作多組電壓輸出時變壓器會更龐大。 開關電源的調整管工作在飽和和截至狀態，因而發熱量小，效率高（75％以上）而且省掉了大體積的變壓器。但開關電源輸出的直流上面會疊加較大的紋波（50mV at 5V output typical），在輸出端並接穩壓二極體可以改善，另外由於開關管工作是會產生很大的尖峰脈衝幹擾，也需要在電路中串連磁珠加以改善。
  • 電源電路組成及作用介紹_電源電路原理圖及工作原理
    5.其它種類 　　整流電路、直流穩壓電路、濾波電路、穩壓電路 　　電源電路的功能和組成 　　每個電子設備都有一個供給能量的電源電路。電源電路有整流電源、逆變電源和變頻器三種。常見的家用電器中多數要用到直流電源。直流電源的最簡單的供電方法是用電池。
  • 三極體2N3055組成的簡易DCDC降壓電路圖(電感降壓式/線性穩壓電源)
    打開APP 三極體2N3055組成的簡易DCDC降壓電路圖（電感降壓式/線性穩壓電源） 發表於 2018-04-04 08:59:12
  • 新型EPWM斬波器式交流穩壓電源的原理分析
    ，特別是對交流輸入電源的穩壓精度要求越來越高。 交流穩壓電源形式有很多種，目前應用較多的三相柱式交流穩壓器，由於用的是機械傳動和碳刷觸點進行調節，因而存在工作壽命短、可靠性差、動態響應慢等缺點。正在被一種無觸點多補償變壓器式交流穩壓電源所取代。 「補償」的概念有補足和抵消兩種意思。